Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fraunhofer ISE entwickelt vernetzte Energiemanagement-Systeme

12.08.2003


Kompaktes Regelungssystem steigert Effizienz solarthermischer Großanlagen



Große solarthermische Anlagen mit einer effizienten und zuverlässigen Betriebsführung auszustatten erfordert ein »intelligentes« Regelungskonzept, das dem komplexen Systemverhalten gerecht wird. In Kooperation mit namhaften Industriepartnern der solarthermischen Branche (Resol, WILO und PAW Pommerening) hat das Fraunhofer ISE jetzt eine internet-vernetzte Solarkollektoranlage mit neuartigem Regelungssystem vorgestellt. Sie besteht aus einer speziell konfektionierten Kompaktbaugruppe, die das Zusammenspiel von Solarkollektoren, Pumpen, Wärmetauschern und Speichern mittels eines Regelungssystems optimiert. Die Entwicklung der industriell vorgefertigten Kompakteinheit wurde im Rahmen des Forschungsprogramms »SolarThermie 2000« vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert.



Feldtests bei solarthermischen Großanlagen zeigen, dass es hier ganz besonders wichtig ist, durch eine optimierte Regelungstechnik Betriebsstörungen zu vermeiden. Standardregelungssysteme werden oftmals den besonderen Anforderungen großer Anlagen nicht gerecht. Die Folge ist ein unzuverlässiger Anlagenbetrieb und die kostenintensive Betreuung der Anlagen. Genau an dieser Stelle setzten die Freiburger Forscher mit ihrem Projekt an. Das von ihnen entwickelte Energiemanagement-System ermittelt über Sensoren den Anlagenzustand, diagnostiziert Betriebsstörungen und erlaubt so eine weitgehend automatisierte Betriebsüberwachung.

Neu gegenüber bisherigen Regelungssystemen sind die Vernetzung und die Einbindung eines Internet-Servers auf der Basis von sogenannten »Embedded Systems«. Sie gestatten die Kommunikation innerhalb der Anlage, um beispielsweise den solaren Energieeintrag und Speicherverluste zu ermitteln. Gleichzeitig ermöglichen sie den Online-Zugriff auf das Internet und damit eine übergeordnete Funktionskontrolle sowie ein externes Monitoring.

Eine erste erfolgreiche Anwendung konnte bei der Solarthermie2000 Anlage (140 m² Kollektorfläche) eines Studentenwohnheims des Studentenwerks Freiburg im dortigen Stadtviertel Vauban realisiert werden. Die Fraunhofer-Forscher denken aber bereits an den nächsten Schritt: Über die Regelung großer Anlagen auf Einzelhäusern hinaus ist die Entwicklung von Systemen zur gleichzeitigen Betreuung mehrerer Anlagen bereits in Vorbereitung.

Embedded Systems - die neue Reglergeneration

Die Technologie klassischer Regelungssysteme befindet sich derzeit im Umbruch. Während bisher meist autonome Microcontroller zum Einsatz kommen, zeichnen sich zukunftsfähige Konzepte durch die Integrationsfähigkeit in Netzwerke aus. Dabei spielt die Internettechnologie »TCP/IP« eine wichtige Rolle, besonders auch im Bereich von Energiemanagement-Systemen.

Die Ablösung herkömmlicher Regelungssysteme für solar-thermische Großanlagen durch ein netzwerkfähiges Konzept steht beispielhaft für vielfältige Entwicklungen von Energiemanagement-Systemen am Fraunhofer ISE. Gegenüber der konventionellen Technologie haben vernetzte Energiemanagementsysteme folgende herausragende Vorteile:

  • Komfortable Fernwartung: Der Netzwerkzugriff gestattet beispielsweise ein Update der Software
  • Automatische Rückmeldung bei Störungen: Das System kann über das Absetzen von Email und SMS unmittelbare Störungen signalisieren.
  • Definierter Nutzerzugang: Die offen spezifizierte Verschlüsselungstechnologie erlaubt die Vergabe von Nutzerrechten für den Zugriff.
  • Integration dezentraler Intelligenz: Durch die Leistungsfähigkeit der »Embedded Systems« werden zunehmend auch modellbasierte Regelungskonzepte realisierbar, die den dynamischen Sollzustand des Systems in Echtzeit berechnen und mit dem »Ist«-Verhalten vergleichen.
  • Zentrale automatisierte Energieflussanalyse: Die Verfügbarkeit der Anlagendaten im Internet kann sehr einfach zur Realisierung automatisierter Energieflussanalysen herangezogen werden. Durch die sogenannte »Skalierbarkeit« lässt sich die Auswertung zahlreicher Anlagen über einen Server abwickeln.

Auch im Bereich Photovoltaik und Kraft-Wärme-Kopplung befasst sich das Fraunhofer ISE mit Hard- und Softwareentwicklung für Energiemanagement-Systeme zur optimierten Betriebsführung von autonomen Stromversorgungen sowie von Niederspannungsnetzen. Die Dienstleistung der Freiburger Forscher reicht dabei vom Entwurf und der Entwicklung vernetzter Regelungssysteme zur Optimierung der Betriebsführung von Anlagen bis hin zur Realisierung vernetzter Monitoring-Systeme.

Kontakt:

Dr. Christof Wittwer
Fraunhofer Institut für Solare Energie Systeme ISE
Heidenhofstr. 2, D-79110 Freiburg
Tel.: +49 (761) 4588 9115
E-Mail info@ise.fhg.de

Karin Schneider | Fraunhofer ISE
Weitere Informationen:
http://www.ise.fhg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Was riecht denn da? – Elektronische Nase erkennt unterschiedliche Gerüche
26.04.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife
25.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde

26.04.2018 | Informationstechnologie

Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst

26.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Berner Mars-Kamera liefert erste farbige Bilder vom Mars

26.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics